МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №17 г. БЕЛЕБЕЯ МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА БЕЛЕБЕЕВСКИЙ
РАЙОН РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Индивидуальный проект
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРОАВТОМОБИЛЬНОЙ
ИНДУСТРИИ
Выполнил:
ученик 10 «А» кл.
Зубов Илья
Руководитель:
Каримов Ф.Ф
учитель технологии
Белебей 2023г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение: актуальность
Глава 1. Основная часть
1.1 Краткая история электроавтомобиля и
различия с ДВС…………………..5
1.2 Что такое электромобиль…………………………………………………….6
1.3 Проблемы владения
электрокаром в условиях нашей страны..….…..……7
1.4 Проблемы развития электрокаров в мире………………...….....................10
Глава 2. Исследовательская часть
2.1 Статистика по количеству
владельцев электромобилей в РФ…..............15
2.2 Интервью с владельцем
электромобиля.......................................................16
2.3 социологический
опрос……………………………… …………………… 17
Заключение…………………………………………………….……………………18
Список литературы…………………………………………………………………19
Приложение
Автомобили, автомобили
Буквально
все заполонили
Там,
где вековая лежала пыль
Свой
след оставил автомобиль…
Введение
С самого
момента рождения, уже очень много лет человек окружен постоянным шумом
двигателя, выхлопными газами, пробками (здесь будет слайд на презентации).
Большие жестяные коробки не только мешают своим шумом человеку, но также
являются источником загрязнения окружающей среды. Казалось бы, выхода нет и
человечество будет вечно страдать от последствий появления автомобилей, но все
большую актуальность набирают автомобили с электродвигателем, которые во многих
аспектах превосходят классические машины
Актуальность. С каждым
годом на дорогах общего пользования мы все чаще замечаем такое “явление” как электромобиль.
Экологичные авто все больше пользуются спросом и у нас в стране, заменяя собой
уже устаревшие простые автомобили. Большинство экспертов уже сейчас сходятся во мнении, что
автомобильная промышленность прошла своего рода точку невозврата и отказаться
от развития электроавтомобилей просто невозможно. Но что же стало причиной
отказа от классического авто? В чем заключается секрет элекрокаров?
Цель работы: выяснить, почему
они не появились раньше и отметить ключевые превосходства экологичного авто над
классикой?
Выявить причины бурного роста элекроавтомобильной промышленности; сравнить преимущества
электрокара над обычным автомобилем.
Задачи:
1.
Отследить
историю производства электрокаров;
2.
Взять интервью
у владельца электроавтомобиля;
3.
Выяснить
почему такие авто не стали актуальными раньше;
4.
Узнать
статистику и рост покупок эко-авто;
5.
Отметить
возможные минусы владения;
6.
Сделать
выводы.
Объект исследования – электроавтомобили
Предмет
исследования – поиск
превосходств электродвигателя над ДВС
Гипотеза: предположим, что в
современном обществе количество электрокаров на дорогах превысило количество
авто с ДВС, с какими проблемами владелец данного транспортного средства может
столкнуться? И в чем же плюсы таких автомобилей?
В ходе работы были применены следующие методы исследования: 1.Теоретические:
изучение, анализ специальной литературы, поиск информации в сети Интернет.
2.Практические: обобщить
статистику по количеству владельцев электроавто в России, провести интервью,
опросить прохожих и предоставить результаты исследования.
Теоретическая
значимость моей работы
заключается в расширении знаний на тему автомобилей и двигателей
Практическая
значимость, использовать
данный материал при написании дипломной или курсовой работы , при проведении
классных часов на тему «экология»
Глава 1. Общие данные
1.1 Краткая история электродвигателя
Электродвигатель - это электрическая
машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Большинство
электродвигателей работают за счет взаимодействия магнитного поля двигателя и
электрического тока в проволочной обмотке, создавая силу в виде крутящего
момента, приложенного к валу двигателя.
Двигатель внутреннего сгорания
(ДВС) — разновидность теплового двигателя, в котором топливная смесь
сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. Продукты сгорания
образуют рабочее тело. Такой двигатель является химическим и преобразует
энергию сгорания топлива в механическую работу.
Наверное, многие удивятся, когда узнают, что история
электромобиля берёт своё начало еще с 1830-х годов. Мало кто знает, что первый
электромобиль появился почти на полвека раньше, чем первый обычный
автомобиль. Мало того, поначалу, на заре автомобилестроения электромобили
были даже более распространены, чем бензиновые транспортные средства. Впрочем,
это не так уж и удивительно, поскольку устройство электродвигателя намного
проще, чем любого вида двигателей
Женщина заряжает один из первых электрокаров
1.2 Что такое электромобиль?
Под понятием
«электромобиль» мы имеем ввиду то транспортное средство, в котором крутящий
момент на приводную ось создаёт электричество, получаемое от источника энергии.
Говоря простыми словами, авто приводиться в движение при помощи электроники и
электрического двигателя, который в свою очередь работает от больших размеров
батареи. В целом вся конструкция такого авто до безобразия простая и состоит из
нескольких ключевых элементов: сам двигатель , батарея , элементы управления и
кузов.
Как можно
было понять, всё в таких автомобилях зависит от электричества и большой упор в
проектировании так же идет на «мозги»-главная комплектующая авто , после
двигателя, от которой зависит практически все в конструкции машины.
1.3
. Проблемы
эксплуатации электрокаром в условиях нашей страны
Для начала стоит понять, какие основные проблемы
стоят перед покупкой и владением электрокара в России и разобрать их.
Основные
проблемы:
1) Отсутствие государственной
поддержки
Страны, лидирующие по
использованию электромобилей на душу населения очень зависят от государственной
поддержки. Государства и страны, которые больше всего заинтересованы в
популяции электрокаров, озадачены вопросом о снижении выбросов углеродов и
азота в атмосферу.
Ярый пример тому служит, Китай
где популяризация электромобилей является одной из значимых задач по улучшению
экологической обстановки. Уже в 2015 году было продано более 145 тысяч штук, а общий
парк в то время составил около 225 тысяч машин. За 2017
г. китайские покупатели приобрели почти 800 тысяч электромобилей, а рост в
сравнении с 2016 г. составил 53% – то есть, общее число экологически чистых
машин уже превысило 1,5 миллиона.
В России на государственном
уровне речь о развитии экологически чистого транспорта идет уже давно, но никто
этим не занимается и заниматься не собирается. Форумы и конференции проводятся
ежегодно, а на практике работы над созданием сетей зарядных станций даже не
начинались– практически все немногочисленные зарядные устройства
устанавливаются за счет средств частных инвесторов. Чаще всего их заряжают
владельцы с помощью частного электричества. При этом на некоторое время – с
2014 по 2017 год – на импорт электрозаправочных станций и другого оборудования
были установлены нулевые таможенные пошлины – но потом и их отменили, так что
сейчас зарядное оборудование импортируется на общих основаниях.
2) Импорт электромобилей
Таможенная ставка для ввоза в
Россию обычных машин рассчитывается, исходя из возраста и объема двигателя, а
для электромобилей применяется другой метод расчета: налог на ввоз
рассчитывается, исходя из стоимости машины. Зная, что некоторые машины стоят
заоблачных денег, доступны они только богатым энтузиастам, которые ради новой
игрушки готовы переплатить немалую сумму.
В прошлом для того, чтобы увеличить
спрос на электромобили, действовали льготные тарифы. Например, в феврале 2014
года таможенные ставки для электромобилей были обнулены – и с перерывами такие
правила выгодного импорта продержались до осени 2017 года. Сейчас же в Армении,
Белоруссии, Казахстане, Киргизии и России нулевая ставка пошлины на ввоз
автомобилей с электромоторами больше не применяется. На сегодняшний день
пошлина на ввоз электромобилей для юридических лиц составляет 15%, а если
мощность машины превышает 150 лошадиных сил, то за каждую лошадиную силу нужно
уплатить еще 7 долларов акциза (для машин мощностью до 150 лошадиных сил акциз
составляет 1 доллар за 1 лошадиную силу). Для физических лиц пошлина еще выше:
48% от стоимости машины.
3) Транспортный налог
В правительстве неоднократно
поднимался вопрос об отмене налога на электромобили. Сами подумаете, это же
выглядит издевательски: к примеру, в Москве за Tesla Model S в зависимости от
мощности нужно отдавать от 45 до 115 тысяч рублей ежегодно! Единственное
исключение — Московская область, где в конце 2015 года был принят закон №
173/2015-ОЗ, полностью отменяющий транспортный налог за любую технику,
оснащенную исключительно электрическим двигателем. Конечно, льготы для
автомобилей стоимостью в несколько миллионов рублей — это в некотором роде
блажь, но с другой стороны, основную массу электрического автопарка сейчас
составляют куда более дешевые модели. И как же решили вопрос с налоговым
обложением? А никак, в Гос. Думе сослались на то, что ставки налога могут
регулироваться местными властями в регионах и оставили выбор за ними. Электромобилей
слишком мало, чтобы обращать на них внимание, и в результате владельцы
экологически чистых машин платят налог на общих основаниях.
4) Высокие цены
С учетом высокой цены и
отсутствия поддержки не стоит удивляться низким результатам продаж. В Китае еще
в 2015 году новые электромобили разошлись тиражом в 145 тысяч, а в России, по
данным агентства “Автостат”, за весь 2018 год было продано 144 штуки.
При этом самым популярным был самый дешевый Nissan Leaf – 76 штук, за которым
следуют Tesla Model X (40 штук) и Model S (12 штук).
5) Отсутствие собственного
производства электромобилей
Опасения Российского Министерства
промышленности и торговли о конкуренции импортируемых электрических моделей с
теми, что могут производиться в стране, беспочвенны: ни одного действующего или
хотя бы планируемого производства автомобилей с на электротяге в России нет.
Стоит предположить, что источником таких инициатив мог бы стать крупнейший
отечественный производитель – Lada, однако у компании нет планов по разработке
и выпуску массовых серийных электромобилей.
Самый “крупный” проект,
стартовавший почти 10 лет назад, фактически завершился неудачей — речь о Lada
Ellada, которая разрабатывалась с 2010 года на базе универсала Lada Kalina.
Автомобиль получил электромотор швейцарского производства и китайские
литий-ионные батареи, а максимальный запас хода на одной зарядке составлял 150
километров. Однако цена машины, которую в 2013 году наконец выпустили тиражом
в 100 экземпляров, составляла 1,25 миллиона рублей – то есть, в 3 раза выше,
чем у обычной бензиновой “Калины”.
6) Отсутствие зарядной
инфраструктуры
Отсутствие зарядной
инфраструктуры для электромобилей – это причина, по которой электрокары в России
не имеют места быть. При этом диалог между государством, инвесторами и
потенциальными клиентами заправок напоминает замкнутый круг: люди не хотят
покупать электромобили, потому что их негде заряжать, а государство и тем более
частные инвесторы не хотят вкладывать деньги в строительство зарядных станций из-за
малого числа потребителей.
Ситуация парадоксальная – но и
людей, и бизнес можно понять: никто не хочет тратить деньги на что-то, что не
принесет никакой пользы.
Единственным двигателем прогресса
в этой ситуации может выступить государство: без поддержки правительства дело никак
не будет продвигаться. Однако чиновники активно поддерживают развитие
электротранспорта только на словах – они не ставят преграды строительству
зарядных установок, но и оказывать финансовую помощь не собираются.
1.4. Проблемы и торможение
развития электрокаров в мире
Почти все развитые страны в мире
активно поддерживают транспорт на электротяге и вот-вот окончательно
откажутся от машин с ДВС. По крайней мере, именно такое впечатление складывается,
если следить за новостями об автомобилях последних лет. О скором запрете
машин с двигателем внутреннего сгорания на правительственном уровне уже
объявили 14 стран.
Но есть некоторые причины, при
виде которых можно понять, сколько препятствий стоит на пути
электроавтомобильного будущего.
1) Нехватка сырья
Начиная читать саму причину, не
понимаешь, как на такой большой планете может не хватить материалов для
производства электрокаров. Дело в том, что правительство Великобритании лично
заявила, что к 2050 году они полностью откажутся от машин с ДВС. После этого
громкого высказывания Профессор Херрингтон и его коллеги решили
подсчитать, сколько потребуется материалов для замены всех машин с ДВС на
электрокары.
Для того, чтоб перейти на массовое
использование электроавтомобилей в Великобритании, придётся удвоить мировое производство кобальта, а
также тратить на производство батарей лишь для одной страны весь добываемый на
планете неодим и три четверти лития. При этом понадобится еще половина всей
меди, добываемая на Земле в год. И всё это для нужд одной не самой крупной
страны — где ездят лишь 31,5 млн. автомобилей.
2) Целые государства будут
сопротивляться
СМИ любят писать о мерах
господдержки в отношении электрокаров. О противоположных шагах пишут реже
— но это не значит, что все страны в едином порыве поддерживают электрификацию.
Существуют государства, для которых переход от ДВС на электротягу невыгоден
экономически. И в последнее время такие страны всё активнее говорят об
этом вслух. И начинают осторожно ограничивать взлёт электрокаров.
Самый близкий пример — Россия.
Как экспортёру нефти и газа, стране невыгоден массовый отказ от бензина.
В качестве экологичной альтернативы дизелям и бензину государственная
корпорация «Газпром» начала продвигать природный газ — метан. Причём во
избежание негативных комментариев в их сторону, компания специально не называет
его метаном: вместо этого маркетологи придумали бренд EcoGas.
Преимущества у метана
действительно есть: например, автомобили на природном газе дешевле содержать за
счёт низких цен на топливо. И в плане выбросов вредных веществ метан
оказывается безопаснее бензина. Если «Газпром» сумеет сделать природный газ
востребованным, то госкомпания — а вместе с ней и российский бюджет — получат
прямую финансовую выгоду.
3) Отказ от машин с ДВС
увеличит рост цен и нехватку электричество
Согласно исследованию BloombergNEF,
повсеместное распространение электромобилей приведёт к росту электропотребления
по всему миру на 6,8% уже к 2040 году. Судя по другим исследованиям, в BloombergNEF
дали консервативный прогноз, который подразумевает не слишком быстрый переход
на электротягу. Уже знакомый нам профессор Херрингтон из лондонского
Музея естественной истории посчитал, что электрификация всех легковых
машин в Великобритании к 2050 году повысит электропотребление в стране на
20%.
И эта цифра учитывает только
нужды конечного владельца электрокара. Между тем, дополнительное электричество потребуется и
для добычи редкоземельных металлов, необходимых для батарей электрокаров. По
предварительным оценкам, для извлечения неодима, кобальта и прочих элементов
для аккумуляторов необходимо 22,5 тераватт-часа. А затем электроэнергия
потребуется для производства всё большего числа аккумуляторов.
Аналитики Thomson Reuters Джон
Бернстен и Фрэнк Милам построили математическую модель того, как
изменится электропотребление в случае полного перехода к производству электромобилей
к 2040 году. Оказалось, что миру потребуется 1350 дополнительных
тераватт-часов для зарядки электрокаров к 2040 году. И это лишь
промежуточная ступень, так как отказ от продажи новых машин с ДВС не означает,
что люди одномоментно прекратят их использовать.
4) Электромобили ужасно
загрязняют нашу планету
Примерно 38% всего электричества
в мире добывают при сжигании угля.
Добыча угля- один из наиболее грязных
процессов человеческой жизнедеятельности. Ради добычи угля массово вырубают
леса, а в процессе добычи выделяются токсины, которые отравляют шахтёров и
окрестных жителей.
На электростанциях уголь сжигают
— в результате этих действий в атмосферу попадают диоксид серы и оксиды азота,
ответственные за кислотные дожди. Выбросы угольных электростанций также
включают летучую золу, мышьяк, ртуть и даже радиоактивный торий с ураном. До
тех пор, пока электричество для электромобилей поступает от угольных электростанций,
электрокары будут лишь увеличивать загрязнение природы за счёт стимуляции
углесжигания.
Не лучше обстоят дела и с другими
источниками энергии для электростанций. Атомные станции создают отработавшее
ядерное топливо, которое способно отравлять экологию
и убивать всё живое на протяжении десятков тысяч лет после использования.
Согласно большому исследованию Greenpeace, существующие
способы захоронения таких отходов не гарантируют надёжную изоляцию, и все
проанализированные захоронения имеют утечки.
Ветряки убивают сотни тысяч птиц
ежегодно: только в США ветрогенераторы разрубают от 140 000 до
328 000 птиц в год. Солнечные панели поджигают птиц (по
6 тысяч птиц в год с одной только солнечной фермы в Калифорнии, до
60 000 во всём штате) и убивают черепах, но главное — наносят
непоправимый ущерб экосистемам, где добываются элементы, необходимые для
конструирования фотоэлектрических батарей.
Добыча кадмия, теллура, галлия,
германия, индия, селена и, конечно, кремния, без которого не обходится ни одна
солнечная панель, провоцирует токсическое загрязнение почвы, воздуха и
воды в наиболее уязвимых природных зонах: значительную часть этих материалов
получают в районах Азии, Африки и Южной Америки с хрупкой экосистемой. Разведка
и выработка соответствующих месторождений разрушают флору и фауну
эндемичных районов. Результатом становятся не только отравленные реки, но
и исчезновение целых популяций.
К выводу, что электрокары грязнее
машин с ДВС, пришли авторы исследования немецкого научного журнала
Ifo Schnelldienst, который выпускает Институт экономических исследований
(IFO) при Мюнхенском университете. В своей работе учёные сравнили
углеродный след — то есть совокупный объём попавшего в атмосферу углекислого
газа — от бензинового Mercedes-Benz и электрической Tesla.
По причине больших выбросов CO₂ при производстве аккумуляторов
и добыче лития, марганца и кобальта углеродный след Tesla составил 156–181
грамм на километр пути. Углеродный след бензинового Mercedes-Benz оказался
равен 112 граммам на пройденный километр.
Выводы исследователей из IFO поддержали
практики из Polestar, суббренда Volvo. Шведский автопроизводитель сравнил
углеродный след от электрического Polestar 2 и бензинового Volvo
XC40. Оказалось, что производство кроссовера с ДВС провоцирует выброс
14 тонн парниковых газов, а производство электрокара Polestar 2 с
учётом аккумулятора обходится атмосфере в 24 тонны.
Глава 2. Исследовательская
часть
2.1 Статистика по количеству владельцев электромобилей
На 1 января 2022 года на территории
РФ было зарегистрировано 16,5 тысячи электромобилей, подсчитали эксперты
аналитического агентства «АВТОСТАТ». Более 70% от общего количества таких
транспортных средств, или 11 765 штук, принадлежат марке Nissan. На
втором месте рейтинга, с большим отставанием от лидера, располагается Tesla
(1 660 шт.), на которую приходится 10% от общего числа. Третье место занимает
немецкий бренд Porsche (674 шт., 4% парка). В ТОП-5 вошли также марки Audi
(522 шт.) и Mitsubishi (465 шт.). Эксперты отмечают, что на пятерку
лидеров суммарно приходится 91% всего электромобильного парка в нашей стране.
Что касается территориального
распределения парка электрокаров, эксперты подсчитали, что 68% от их общего
количества числится в трех округах - Центральном, Дальневосточном и Сибирском.
Если же рассматривать данную статистику более детально, с разбивкой по
регионам, заметим, что на начало 2022 года лидером по числу электромобилей в
нашей стране является Москва, где на учете состоит 2 161 электрокар. На втором
месте - Приморский край (1 652 шт.), далее следует Иркутская область (1 540
шт.). В ТОП-5 регионов также вошли Краснодарский (1 085 шт.) и Хабаровский (861
шт.) края.
2.2. Интервью
Nissan Leaf-первый
массовый серийный электромобиль, который выпускается уже 10 лет.
Найдя в нашем городе владельца
электрокара Nissan Leaf, мне удалось с ним поговорить и узнать, какие же все-таки преимущества
электротяги над ДВС.
Я задал несколько вопросов, которые
помогли бы мне узнать плюсы и минусы электротяги над ДВС.
Вот что рассказал владелец: «Из-за
своей популярности, запчасти на авто можно найти в любом магазине автозапчастей
и с этим проблем нет. Заряжать можно током 15А от любой розетки 220В с
заземлением. Высокий уровень комфорта в салоне и нет запаха бензина. Нет
необходимости прогревать мотор и печка всегда дует теплым воздухом. Летом можно
проехать 5-9км на 1 кВтч. Стоимость обслуживания и владения минимальны. Но за
такой горой плюсов есть и немало минусов. Например, Старение батареи 1-5% в год
и она очень не любит перегревы. Малый пробег зимой из-за использования печки и
реальный запас хода в сильные морозы составляет примерно 50
км. Нужен постоянный доступ к розетке 220В. Примерное время зарядки 5-6 часов,
зимой медленнее. Из-за достаточно маленького запаса хода(150км), на дальние
поездки стоит не рассчитывать. Износ батареи примерно 1-5% в год. Если вкратце,
то это машина только для города, либо же для выездов в пригородную часть.»
Задав еще несколько вопросов,
обсудили с владельцем и оба пришли к выводу, что преимуществ электрокаров над
машинами с ДВС не так уж и много.
2.3 Опрос прохожих
Для того, чтоб лучше понять, как же
все-таки люди относятся к электротяге и сколько человек предпочтут электрокар,
нежели авто с ДВС.
Были опрошены 20 прохожих, выбор
которых проходил случайным образом.
Каждому из них были заданы 2 вопроса:
“Как вы относитесь к электромобилям?” и “Хотите ли вы себе электрокар?”.
И так, ближе к делу и точным цифрам.
60% опрошенных отнеслись негативно к введению электрокаров и электрификации
автомобилей в целом. Они считают, что это «пустая трата денег» и вокруг них
строится слишком много внимания. 25% прохожих относятся к ним нейтрально и 15%
отнеслись к ним положительно, потому что считают, что они меньше загрязняют
атмосферу и в несколько раз экологичнее авто с ДВС.
Отвечая на 2-й вопрос, большинство
опрошенных начали сомневаться и задумываться над вопросом. 90% прохожих
рассказали, что никогда даже не задумывались над покупкой и сомневаются, что
будут над этим думать. И всего 10% хотят себе электрокар. Ради интереса, я
спросил, электрокар какой фирмы они хотят. Один из опрошенных мечтает о Tesla Model S, а другой хочет себе Nissan Leaf и даже раздумывает о покупке.
Заключение
И так, что я могу сказать, подводя
итоги? Меня удивило количество исследований и их результаты, проводимые для
того, чтобы понять, возможна ли повсеместно замена машин с ДВС на
электромобили. И начиная их читать, понимаешь, что в ближайшие 50 лет это не
случится. А если все-таки такой исход произойдет, то почти все ресурсы неодима,
лития и меди на нашей планете будут исчерпаны. Электромобили оказались не
настолько экологичны, как думает большинство людей. В нашей стране на 145,4
млн. жителей приходится 45.5 млн. автомобилей, из которых всего 16,5 тысяч –
электромобили. Опираюсь на такую статистику можно с уверенностью сказать, что в
России всегда в преимуществе останутся авто с ДВС. Думаю, что со временем
изобретут автомобиль с двигателем на альтернативном топливе, а ажиотаж на
электрокары пройдет.
Список Используемая
литература и источников
https://ru.wikipedia.org/wiki/Электромобиль
https://www.autostat.ru/infographics/51535/
https://mag.auto.ru/article/whynotonlyelectro/
https://www.kolesa.ru/article/pereplachivaj-i-stradaj-pochemu-elektromobili-v-rossii-nikomu-ne-nuzhny
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.